Kaj je lomljenje v kotalnih ležajih? • Prenosni uravnotežnik, analizator vibracij "Balanset" za dinamično uravnoteženje drobilnikov, ventilatorjev, mulčerjev, polžev na kombajnih, gredi, centrifug, turbin in mnogih drugih rotorjev Kaj je lomljenje v kotalnih ležajih? • Prenosni uravnotežnik, analizator vibracij "Balanset" za dinamično uravnoteženje drobilnikov, ventilatorjev, mulčerjev, polžev na kombajnih, gredi, centrifug, turbin in mnogih drugih rotorjev

Kaj je lupljenje v kotalnih ležajih?

Objavil admin na

Razumevanje lupljenja v kotalnih ležajih

Definicija: Kaj je spalling?

Lupljenje (imenovano tudi odluščenje, luščenje ali jamkasto odlomljenje, kadar je majhno) je lokalizirano luščenje, krušenje ali lom materiala s površine ležajnih obročev ali kotalnih elementov zaradi utrujenosti zaradi kotalnega stika. Odluščenje se pojavi kot krater, jama ali odkrušek, kjer se je kos materiala odlomil od površine in pustil hrapavo, poškodovano območje. Ko kotalni elementi prehajajo čez odluščeno mesto, ustvarijo udarne sile, ki ustvarjajo značilno vibracije na specifičen frekvence napak ležajev.

Luščenje je najpogostejši in najnormalnejši način odpovedi ležaja, ki predstavlja konec utrujenostne življenjske dobe ležaja. Razlikuje se od nositi (postopno odstranjevanje materiala) ali koščičasto (površinske poškodbe zaradi korozije). Lupljenje je mogoče zaznati skozi analiza vibracij mesecev preden ležaj popolnoma odpove, zaradi česar je ključna tarča programov napovednega vzdrževanja.

Fizični mehanizem lupljenja

Postopek utrujenosti zaradi kotalnega stika

Luščenje se razvije s progresivnim procesom utrujenosti:

  1. Ciklično nalaganje: Vsakič, ko kotalni element prečka točko na dirkališču, ustvari Hertzovo kontaktno napetost (običajno 1000–3000 MPa).
  2. Podpovršinska strižna napetost: Največja strižna napetost se pojavi nekoliko pod površino (običajno 0,2–0,5 mm globine)
  3. Začetek razpoke: Po milijonih ali milijardah ciklov se mikroskopska razpoka začne pri koncentraciji napetosti pod površino.
  4. Širjenje razpok: Razpoka raste vzporedno s površino, nato se razveja proti površini in globlje v material
  5. Ločevanje materialov: Razpokasta mreža izolira kos materiala
  6. Nastanek lupine: Izoliran material se odlomi in pusti krater ali vdolbino

Tipične značilnosti odluščenja

  • Velikost: Sprva premer 1-5 mm, lahko zraste do 10-20 mm ali več
  • Globina: 0,2–2 mm globoko v kaljeno ohišje
  • Oblika: Nepravilen krater z grobim dnom in robovi
  • Lokacija: Najpogosteje na zunanjem obroču v območju obremenitve
  • Videz: Kovinska, svetla površina z ostrimi robovi na začetku; z nadaljnjim delovanjem potemni

Vzroki in dejavniki, ki prispevajo k temu

Normalno življenje z utrujenostjo

  • Vsi ležaji imajo končno dobo utrujenosti (življenjska doba L10 – 90% preživi do te točke)
  • Luščenje je pričakovani način odpovedi ob koncu življenjske dobe
  • Pravilna izbira ležaja zagotavlja ustrezno življenjsko dobo za uporabo
  • Ni napaka, če se pojavi pri ali po izračunani življenjski dobi L10

Vzroki za prezgodnje luščenje

  • Preobremenitev: Obremenitve, ki presegajo nazivno vrednost ležaja, drastično skrajšajo življenjsko dobo (življenjska doba ∝ 1/obremenitev³)
  • Slabo mazanje: Nezadostna debelina filma poveča površinsko napetost
  • Kontaminacija: Delci, ki ustvarjajo napetostne dvige, ki sprožijo razpoke
  • Neusklajenost: Robna obremenitev, ki ustvarja visoke lokalne napetosti
  • Nepravilna namestitev: Poškodbe med montažo, ki povzročajo zgodnje okvare
  • Korozija: Površinske jame, ki delujejo kot mesta nastanka razpok
  • Napake materiala: Vključki v ležajnem jeklu

Zaznavanje vibracij zaradi lomljenja

Zgodnja faza (mikro-odlupljanje)

  • Spall < 1–2 mm premera
  • Majhni vrhovi pri frekvencah napak ležajev v ovojni spekter
  • Morda ni vidno v standardni različici Hitra pretvorba (FFT) spekter
  • Amplituda v ovojnici: 0,5–2 g
  • Preostala življenjska doba: običajno 6–18 mesecev

Zmerna stopnja

  • Premer odlomka 2–10 mm
  • Jasni vrhovi frekvence napak v FFT in spektrih ovojnice
  • 2-3 harmoniki vidno
  • Začetek stranski pas formacija
  • Amplituda: 2–10 g
  • Preostala življenjska doba: 2–6 mesecev

Napredna faza

  • Odkruški > 10 mm, lahko gre za večkratne odkruške
  • Zelo visoki amplitudni vrhovi frekvence napak
  • Številni harmoniki (4–8 ali več)
  • Kompleksna struktura stranskega pasu
  • Povišana raven hrupa
  • Amplituda: > 10 g
  • Preostala življenjska doba: od dni do tednov

Huda/kritična faza

  • Obsežno luščenje, več napak
  • Prevladujoč širokopasovni šum
  • Posamezne frekvence napak se lahko zakrijejo
  • Zelo visoke skupne vibracije
  • Slišen hrup iz ležaja
  • Povišana temperatura
  • Neizbežna okvara – potrebna je takojšnja zamenjava

Napredovanje in sekundarna škoda

Rast odluščenja

Ko se lupine enkrat začnejo, rastejo postopoma:

  • Udarna obremenitev na robovih odkruškov ustvarja visoko napetost
  • Sosednji material se hitreje utrudi
  • Šupinca raste navzven in globlje
  • Eksponentna stopnja rasti – majhna odkrušitev lahko v nekaj tednih postane velika

Sekundarna škoda

Luščenje ustvarja ostanke, ki povzročajo kaskadno škodo:

  • Nastajanje odpadkov: Kovinski delci iz odkruškov krožijo v ležaju
  • Tridelna abrazija: Ostanki delujejo kot polirna masa
  • Sekundarni odkruški: Delci odpadkov sprožijo nove odluščitve na drugih območjih
  • Hitro poslabšanje: Ko se pojavijo več odlomkov, se odpoved pospeši
  • Popoln neuspeh: Sčasoma ležaj izgubi vso nosilnost

Odziv in korektivni ukrepi

Ob zaznavanju

  1. Potrdite diagnozo: Preverite, ali se frekvenca napak ujema z geometrijo ležaja.
  2. Ocenite resnost: Določite stopnjo na podlagi amplitude in harmonikov
  3. Povečajte spremljanje: Sprememba z mesečnega na tedenski ali dnevni glede na resnost
  4. Zamenjava urnika: Načrtujte zamenjavo ležajev med ustreznim časom nedelovanja
  5. Nabava ležaja: Naročilo zamenjave (preverite pravilen model in specifikacije)

Kazalniki za nujne primere

Takojšnja zaustavitev je priporočljiva, če:

  • Podvojitev amplitude vibracij v manj kot enem tednu
  • Hitro naraščanje temperature ležajev (> 5 °C v eni izmeni)
  • Slišno škripanje, cviljenje ali hrapavost ležaja
  • Prisotnih je več frekvenc ležajev (več napak)
  • Izguba maziva ali vidna kontaminacija

Preprečevanje z načrtovanjem in vzdrževanjem

Faza načrtovanja

  • Izberite ležaje z ustrezno življenjsko dobo (L10 > zahtevana življenjska doba)
  • Zagotovite ustrezen sistem mazanja
  • Učinkovito tesnjenje
  • Zagotovite ustrezno hlajenje za delovne pogoje

Faza namestitve

  • Čiste prakse namestitve
  • Ustrezna orodja za montažo (preprečevanje poškodb med montažo)
  • Preverite pravilno zračnost ležaja
  • Natančna poravnava

Faza delovanja

  • Program za spremljanje vibracij z analizo ovojnice
  • Program mazanja (intervali, količine, kakovost)
  • Spremljanje temperature
  • Dobra kakovost ravnotežja za zmanjšanje dinamičnih obremenitev

Luščenje je neizogiben končni del utrujenostne življenjske dobe ležaja, vendar je z ustrezno izbiro ležaja, namestitvijo, mazanjem in spremljanjem stanja mogoče podaljšati življenjsko dobo ležaja in odkriti okvare dovolj zgodaj, da se preprečijo sekundarne poškodbe in omogoči načrtovano ter stroškovno učinkovito vzdrževanje.

← Nazaj na glavno kazalo

Kategorije:
WhatsApp